过渡金属硫族化物太阳能电池的效率极限
应用物理
2023-12-25 v1
摘要
过渡金属硫族化物（TMDs）因其高光学吸收、理想的带隙以及自钝化表面，作为高比功率（即高功率重量比）太阳能电池中的吸收层材料展现出巨大前景。然而，TMD 太阳能电池的最终性能极限至今未知。在此，我们确立了多层 MoS2、MoSe2、WS2 和 WSe2 太阳能电池在 AM 1.5 G 光照下，作为 TMD 薄膜厚度与材料质量函数的效率极限。我们使用了详细平衡方法的扩展版本，除辐射损失外，还包含俄歇复合与缺陷辅助的 Shockley-Reed-Hall 复合机制，这些均根据实测光学吸收谱计算。我们证明，在现有材料质量下，厚度薄至 50 nm 的单结太阳能电池实际上可实现高达 25% 的功率转换效率，使其成为高比功率光伏器件的极佳选择。
引用
@article{arxiv.2307.13166,
title = {Efficiency Limit of Transition Metal Dichalcogenide Solar Cells},
author = {Koosha Nassiri Nazif and Frederick U. Nitta and Alwin Daus and Krishna C. Saraswat and Eric Pop},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13166},
year = {2023}
}
备注
24 pages